
【医】 sph.; spherical lens
【化】 spherical mirror
flake; parcel; partial; patch; piece; slice
【计】 slice
【医】 disc; disci; discus; disk; flap; piece
【经】 card
球面镜片(英文:Spherical Lens)是一种光学元件,其曲面形状呈球面弧度,即镜片的前后表面均为球面的一部分。这类镜片通过球面曲率对光线进行折射或反射,广泛应用于眼镜、相机镜头、显微镜等光学设备中。
球面镜片的光学表面曲率半径恒定,其折射面由球面方程定义。根据几何光学原理,平行光线通过球面镜片后会在焦点处汇聚(凸透镜)或发散(凹透镜)。数学上,球面曲率半径$R$与焦距$f$的关系可通过透镜制造公式表达: $$ frac{1}{f} = (n-1)left( frac{1}{R_1} - frac{1}{R_2} right) $$ 其中$n$为材料折射率,$R_1$和$R_2$分别为前后表面的曲率半径。
由于球面曲率的一致性,此类镜片易产生“球面像差”(Spherical Aberration),表现为边缘光线与中心光线聚焦位置偏移,影响成像清晰度。因此,在高端光学系统中常被非球面镜片替代。但因其生产成本低、加工工艺成熟,仍是普通眼镜和基础光学仪器的常见选择。
球面镜片是传统的光学镜片类型,其设计原理和结构特征决定了它在屈光矫正中的基础作用。以下是综合多个来源的详细解释:
球面镜片指至少有一面为球面弧度的透镜,通常分为两种形态:
对比项 | 球面镜片 | 非球面镜片 |
---|---|---|
表面设计 | 单一球面曲率 | 渐变曲率(边缘逐渐变平或变陡) |
厚度与重量 | 边缘较厚、整体较重 | 更轻薄 |
视野清晰度 | 周边图像易变形 | 减少畸变,扩大有效视野 |
适用人群 | 低度数、预算有限者 | 中高度数、需宽视野者(如驾驶员) |
随着技术进步,非球面镜片逐渐成为主流。但球面镜片因生产工艺简单、价格低廉,在基础光学领域仍有应用。例如,部分老花镜或备用眼镜仍采用球面设计。
如需进一步了解非球面镜片的进阶特性,可参考来源中的对比分析。
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